پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1394
پدیدآورندگان:
آرش جعفری غریبوند [پدیدآور اصلی]، محمود نوروزی[استاد راهنما]، محمد محسن شاه مردان[استاد راهنما]
چکیده: سیال مگنتورئولوژیکال (MR) ماده ای هوشمند است که از توزیع ذرات جامد و مغناطیس پذیر در یک حلال پایه ساخته شده است. این سیال به دلیل داشتن تنش تسلیم و لزجت قابل‌کنترل به-وسیله میدان مغناطیسی خارجی، کاربردهای فراوانی یافته است. با توجه به کاربردهای روزافزون نظیر میراگرها، کلاچ ها، تجهیزات پزشکی و ... محققان زیادی تمرکز پژوهش های خود را بر روی این سیال قرارداده اند تا سیالی کارآمدتر و کاربردهایی بیشتر ارائه دهند. حجم زیادی از این تحقیقات را کارهای آزمایشگاهی تشکیل می دهد. اما هزینه بر بودن ساخت سیالات و آزمون‌های آزمایشگاهی از مشکلات این پژوهش ها می باشد. از سویی دیگر مدل های تحلیلی نتایج کامل و جامعی را در اختیار قرار نمی دهند. همچنین دو روش آزمایشگاهی و تحلیلی جزئیاتی از ساختار ایجاد شده در سیال ارائه نمی دهند. درحالی‌که اطلاعات ساختاری می تواند کمک شایانی به شناخت ما از این مواد کرده و در طراحی بهینه تر آن‌ها مفید واقع شود. روش هایی که بر مبنای ذرات تشکیل‌دهنده ماده هستند می توانند اطلاعات ساختاری خوبی در اختیار ما قرار دهند. یکی از این روش ها دینامیک ذره استهلاکی (DPD) است، که با برقراری نیرو های بین‌ذره‌ای یک سیال را مدل سازی می کند. این روش که حاصل درشت‌دانه کردن محیط حل در مقایسه با دینامیک مولکولی است، در گروه روش های مقیاس مزو قرار می گیرد. از کاربردهای آن می توان در زمینه پلیمرها، سیالات چند فازی، بایو و سوسپانسیون ها نام برد. در این پژوهش با استفاده از روش دینامیک ذره استهلاکی به بررسی رفتار سیال مگنتورئولوژیکال پرداخته شده است. برای مدلسازی سیال پایه از نیروهای حاکم بر روش DPD و برای مدلسازی ذرات مغناطیسی از مدل مغناطش ذره استفاده شده است، همچنین برای ارتباط بین ذرات جامد و مایع پتانسیل لنارد-جونز به کار رفته است. این سیال مرکب با استفاده از شرط مرزی لیز-ادواردز تحت جریان برشی ساده قرار گرفته و برای اولین بار پروفیل سرعت در حالت انتقال از جامد به مایع ارائه شده است. به دست آوردن خواص سیال یکی دیگر از ویژگی های این روش است که با محاسبه تانسور تنش برای سیال مگنتورئولوژیکال محقق شده است. تأثیر کسر حجمی ذرات مغناطیسی و مغناطیس پذیری آن‌ها بر خواص سیال به دست آمده است که افزایش هر دو این پارامترها با افزایش لزجت سیال همراه می شود. همچنین تاثیر افزایش لزجت سیال پایه بر روی خواص این سیال مورد مطالعه قرار گرفته است. این در حالی است که در بسیاری از روش-های عددی خواص سیال جزء ورودی های مدل سازی می باشد. علاوه بر موارد تعیین‌شده در پروپوزال این سیال با استفاده از شرط مرزی جریان پوازیه پریودیک تحت جریان پوازیه نیز مدل سازی شده است. همچنین با ترکیب شرایط مرزی برش ساده و پوازیه سیال MR در حالت ترکیبی نیز بررسی گردیده. نتایج همه این مدل‌سازی‌ها مطابق مشاهدات صورت گرفته از این سیال در تحقیقات پیشین می باشد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#سیال مگنتورئولوژیکال #دینامیک ذره استهلاکی #روش درشت‌دانه #پلاستیک بینگهام #رقیق شونده برشی
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)